[发明专利]一种利用固定化光合细菌耦合膜反应系统处理废水的方法

摘要

本发明公开了一种利用磺酸化SiO₂/TiO₂介孔复合微球固定化光合细菌耦合膜反应系统处理废水的方法，本发明以高生物相容性和光催化性能的新型磺酸化SiO₂/TiO₂介孔复合微球为基质，采用包埋法制备了具有高光利用率、高降解效率、耐废水负荷变化的固定化光合细菌，有效地增强了光电子在光合细菌内部以及载体间的传递，显著提高了光合细菌的降解性能；利用高效固定化光合细菌构建了新型的膜生物反应系统，有效提高了对难降解印染废水的处理效果、缩短MBR体系中水力停留时间、减小生化池的体积、降低运行成本，有效减缓MBR膜污染。

主权项

一种利用固定化光合细菌耦合膜反应系统处理废水的方法，其特征在于所述固定化光合细菌耦合膜反应系统包括原水箱、收集池、可控电源单元、光合细菌生物反应器、光源和计算机控制中心，所述原水箱通过连接有蠕动泵的管路与光合细菌生物反应器连通，所述光源与可控电源单元连接并悬挂于光合细菌生物反应器上方，所述可控电源单元通过控制转换单元与计算机控制中心连接；所述光合细菌生物反应器包括反应池、固定化光合细菌填料、加热棒、有机玻璃挡板、膜组件、pH探头、溶氧计探头、感温探头和微孔曝气器，所述反应池内部悬浮固定化光合细菌填料，反应池底部安装有微孔曝气器，所述微孔曝气器通过连接有空气泵的线路与可控电源单元连接，所述有机玻璃挡板将反应池分隔成加热室和膜组件室，所述有机玻璃挡板与反应池底部留有可贯通的空隙，所述加热室设置有加热棒，所述加热棒与可控电源单元连接；所述膜组件室设置有膜组件，所述膜组件的出水口通过依次连接有真空压力表、蠕动泵和控制阀的管路与收集池连通，所述膜组件室还设置pH探头、溶氧计探头、感温探头，并分别通过控制转换单元与计算机控制中心连接；所述固定化光合细菌填料是以磺酸化SiO₂/TiO₂介孔复合微球为载体，采用冷冻包埋法将光合细菌固定在载体中；所述废水处理方法为：废水通过蠕动泵从原水箱进入装有固定化光合细菌填料的反应池中，同时开启光源，反应池内固定化光合细菌浓度为2‑20g/L，溶解氧浓度设定为0.1‑2.0mg/L，温度控制在15‑37℃，光照强度设定为1000‑5000lux，水力停留时间控制在12‑36h，pH的范围为4.0‑8.0，膜组件在跨膜压差0.04‑0.20MPa的条件下运行，监测膜组件出水口的水质，当膜组件出水COD小于100mg/L时，废水达标排放。